Question

15．現有A、B、C、D、E五種強電解質，它們在水中可電離產生下列離子（各種離子不重復）

陽離子	H+  Na+  Al3+   Ag+  Ba2+
陰離子	OH-  Cl-  CO32-  NO3-  SO42-

已知：
①A、B兩溶液呈堿性；C、D、E溶液呈酸性．
②A溶液與E溶液反應既有氣體又有沉淀產生；A溶液與C溶液反應只有氣體產生（沉淀包括微溶物，下同）．
③D溶液與另外四種溶液反應都能產生沉淀；C只能與D反應產生沉淀．
試回答下列問題：
（1）分別寫出A、E的化學式：ANa₂CO₃、EAl₂（SO₄）₃ 
（2）寫出A與E反應的離子方程式：2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═3CO₂↑+2Al（OH）₃↓；
（3）已知：NaOH（aq）+HNO₃（aq）=NaNO₃（aq）+H₂O（1）；△H=-Q kJ•mol^-1．寫出B與C稀溶液反應的熱化學方程式OH^-（aq）+H⁺（aq）=H₂O（1）△H=-QkJ/mol或$\frac{1}{2}$Ba（OH）₂（aq）+HC1（aq）=$\frac{1}{2}$BaC1₂（aq）+H₂O（1）△H=-QkJ/mol
或Ba（OH）₂（aq）+2HC1（aq）=BaC1₂（aq）+2H₂O（1）△H=-2QkJ/mol．
（4）在100mL 0.1mol•L^-1 E溶液中，逐滴加入40mL 1.6mol•L^-1 NaOH溶液，最終得到沉淀物質的量為0.016molmol．

Answer 1

分析 ①A、B兩溶液呈堿性，結合離子的共存可知，應為Ba（OH）₂、Na₂CO₃中的一種，C、D、E溶液呈酸性，應為AgNO₃、硫酸鋁、HCl中的一種；
②A溶液與E溶液反應既有氣體又有沉淀產生；A溶液與C溶液反應只有氣體產生，則A為Na₂CO₃，B為Ba（OH）₂，E為Al₂（SO₄）₃，C為HCl；
③D溶液與另外四種溶液反應都能產生沉淀；C只能與D反應產生沉淀，則D為AgNO₃，然后結合物質的性質及化學用語來解答．

解答 解：①A、B兩溶液呈堿性，根據離子共存可知，A、B應為Ba（OH）₂、Na₂CO₃中的一種，C、D、E溶液呈酸性，應為AgNO₃、Al₂（SO₄）₃、HCl中的一種；
②A溶液與E溶液反應既有氣體又有沉淀產生，A溶液與C溶液反應只有氣體產生，則A為Na₂CO₃，B為Ba（OH）₂，E為Al₂（SO₄）₃，C為HCl；
③D溶液與另外四種溶液反應都能產生沉淀，C只能與D反應產生沉淀，則D為AgNO₃，
（1）由以上分析可知A為Na₂CO₃，B為Ba（OH）₂，C為HCl，D為AgNO₃，E為Al₂（SO₄）₃，
故答案為：Na₂CO₃；Al₂（SO₄）₃；
（2）A、E發(fā)生相互促進水解反應，離子反應為2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═3CO₂↑+2Al（OH）₃↓，
故答案為：2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═3CO₂↑+2Al（OH）₃↓；
（3）B與C的稀溶液反應的熱化學方程式為OH^-（aq）+H⁺（aq）=H₂O（1）△H=-QkJ/mol或$\frac{1}{2}$Ba（OH）₂（aq）+HC1（aq）=$\frac{1}{2}$BaC1₂（aq）+H₂O（1）△H=-Q kJ/mol
或Ba（OH）₂（aq）+2HC1（aq）=BaC1₂（aq）+2H₂O（1）△H=-2QkJ/mol，
故答案為：OH^-（aq）+H⁺（aq）=H₂O（1）△H=-QkJ/mol或$\frac{1}{2}$Ba（OH）₂（aq）+HC1（aq）=$\frac{1}{2}$BaC1₂（aq）+H₂O（1）△H=-QkJ/mol
或Ba（OH）₂（aq）+2HC1（aq）=BaC1₂（aq）+2H₂O（1）△H=-2QkJ/mol；
（4）硫酸鋁和氫氧化鈉的反應實質為：Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，Al（OH）₃+OH^-=[Al（OH）₄]^-，
100mL 0.1mol/L的硫酸鋁溶液中，含有鋁離子的物質的量為0.02mol，
40mL 1.6mol/L NaOH溶液中含有氫氧化鈉物質的量為0.064mol，
     Al³⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓，
0.02mol  0.06mol 0.02mol
0.02mol鋁離子消耗0.06mol的氫氧化鈉生成0.02mol的氫氧化鋁，
Al（OH）₃+OH^-=[Al（OH）₄]^-，
0.004mol   0.004mol
然后多余0.004mol的氫氧化鈉又將0.004mol的氫氧化鋁溶解，
所以剩余氫氧化鋁的物質的量是0.02mol-0.004mol=0.016mol，
故答案為：0.016mol．

點評 本題考查知識點較多，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，根據離子的共存、離子的性質來推斷物質是解答本題的關鍵，綜合性強，難度較大，學生需熟悉水解、熱化學反應方程式、離子反應等知識來解答．